物理實驗教學對學生素質(zhì)教育的作用

□ 海南省東方市港務(wù)中學 鐘 強

物理是一門科學，而實驗和觀察是掌握這門科學的重要基礎(chǔ)，學生所獲取的物理知識往往都是通過實驗和觀察以及認真的思考、推理和總結(jié)得來的。在物理學科的學習過程中，學生通過觀察許多現(xiàn)象，參與操作許多物理實驗，可以讓感性認識上升到理性認識，從而反過來又指導實踐，激發(fā)出靈感的火花，一些發(fā)明與創(chuàng)造也便由此產(chǎn)生。所以，做好實驗是教師教好物理、學生學好物理必不可少的手段。中學物理實驗中運用的實驗手段和實驗指導思想是物理學研究中有代表性的一部分，對培養(yǎng)學生正確的世界觀和科學的方法論等綜合素質(zhì)有著重要的意義。

一、趣味實驗，激發(fā)興趣

不論是基本概念的建立，還是物理規(guī)律和公式的推導及重點和難點的突破，如能借助實驗來完成，學習效果更佳。從初中學生的心理狀態(tài)看，學生的學習活動最容易被興趣左右，學生的注意力、觀察力和記憶力都和興趣緊密相連。而教師的一個成功的演示或?qū)W生自己動手做的一個實驗，都可以激發(fā)學生的無限興趣。例如在學習初中物理課本第一冊的“序言”時，教師就可以利用下面的實驗激發(fā)學生的好奇心，讓學生對這門學科產(chǎn)生濃烈的興趣。

1.將去皮的熟雞蛋放在加熱后的廣口瓶上，通過冷卻后雞蛋被吸進瓶口的現(xiàn)象，可讓學生討論雞蛋為什么會被吸進瓶口？

2.用三棱鏡把太陽光分成一條清晰可見的彩色光帶。

3.利用凸透鏡將物體放大。

4.放在水槽中的筷子，看起來向上彎折了。

每個實驗都能給學生一種新奇的感覺，覺得太有趣了，太不可思議了，從而激發(fā)對這門學科產(chǎn)生興趣，激發(fā)好奇心，喚醒學生的求知欲。

二、動手實驗，加深理解

心理學和教育學的研究證明，人的耳、眼同時獲取的信號比耳、眼單獨獲取的信號增強數(shù)倍，如再通過大腦神經(jīng)指令人手完成某一知識點的全部過程就更能加強記憶，延遲的遺忘。而實驗就可以讓人的眼、耳、手協(xié)調(diào)運作，學生所獲取的知識信號可經(jīng)久不忘。

無論做什么實驗都要有明確的實驗?zāi)康模浯我\用巧妙的實驗手段，最后要達到良好的實驗效果。手段是為效果服務(wù)的，給學生一種眼見為實的感覺，讓學生在理解的基礎(chǔ)上記牢所學的知識，才算是完成了教學任務(wù)。

如在 “大氣壓”一課的教學中，“馬德堡半球”實驗，將抽出空氣的馬德堡半球交給兩名學生去拉，沒有拉開，兩邊又各加進一名同學，四名同學還是拉不開。最后每邊各三名同學拉，六名同學喊著號子，像拔河一樣喊：一、二、三，突然“砰”的一聲，六名學生人仰馬翻，請問，像這樣的實驗，誰還不記它一輩子呢？

三、理論實驗，指導實踐

學習物理的成功，不是僅僅讓學生記住所學的內(nèi)容，會做幾道習題，應(yīng)付考試，而是利用物理知識解決實際問題。大綱明確要求培養(yǎng)學生的思維能力和解決問題的能力，要在21世紀培養(yǎng)出更多的發(fā)明家和創(chuàng)造者。光有實驗而不能上升到理論，只是空談。《實踐論》明確指出，實踐——理論——實踐，是一條自然規(guī)律，也就是從實踐上升到理論，回頭再去指導實踐。再好的理論，不去實踐，也是沒用的。

在物理學史上，無數(shù)的科學家通過觀察、邏輯思維、推理和多次試驗，經(jīng)過無數(shù)次的失敗，最后才攀登到科學的頂峰，成為一顆顆耀眼的明星。牛頓觀察到了蘋果的下落才發(fā)現(xiàn)了“萬有引力定律”；瓦特觀察到蒸汽頂起壺蓋才改良了“蒸汽機”，從而造福人類；愛迪生一生不懈地努力拼搏，承受了上千次的失敗，終于發(fā)明人類之光——電燈，他耗盡了畢生的心血，創(chuàng)下了數(shù)百項發(fā)明創(chuàng)造的紀錄……這些科學家無一不遵循著實踐——理論——實踐的原則。

四、情境實驗，引導探究

在初中物理實驗教學中，要充分利用實驗操作性強的特點，改進實驗方案，從學生所熟悉的生活現(xiàn)象與自然現(xiàn)象中提煉問題，引發(fā)學生的認知沖突，激起學生參與實驗教學的積極性，使學生帶著疑問主動參與教學，引導學生主動探究，促進學生能力的大幅度提高。如在向?qū)W生傳授壓強的相關(guān)知識時，我先演示了這樣一個實驗：我把一個雞蛋握在手中，用盡力氣，但雞蛋很難破碎，而把雞蛋放在碗邊或在鍋邊輕輕一敲就破了，學生對第二種現(xiàn)象是比較熟悉的。接下來我讓一名學生走上講臺親自緊握雞蛋，看能否把雞蛋弄破。這樣學生就會產(chǎn)生困惑，為何手握雞蛋時，用那么大的力氣雞蛋都無法破碎，而將雞蛋輕輕在碗邊或課桌邊上輕輕一敲就破了？產(chǎn)生了疑惑，便激起學生強烈的參與興趣和探究的欲望，在好奇心的驅(qū)動下，他們積極地參與到教與學中。在老師的指導下，學生通過思考、分析、主動探究，最終解決了心中的疑問。雞蛋握在手中時受力面積大，壓強小；在碗邊或桌邊輕敲時受力面積小，壓強大，因而得出壓力的作用效果既與壓力本身的大小有關(guān)，同時又與受力面積的大小有關(guān)。經(jīng)過認真分析、敢于猜測與主動探究獲得知識符合學生的認知特點。親身經(jīng)歷了知識的構(gòu)建過程，使學生在學到知識的同時，也學會了學習方法，為學好物理打下了堅實的基礎(chǔ)。

五、設(shè)問實驗，激發(fā)創(chuàng)造

所謂思維，就是大腦對客觀事物間接概括的反映，創(chuàng)新思維的作用，在于不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，更重要的是能產(chǎn)生出新穎的、前所未有的成果。對中學生來說，展現(xiàn)書本知識發(fā)生發(fā)展的教學過程，實際上就是學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程。在目前中學物理教學中仍存在注入式教學模式，教師在教學中只注重學習的結(jié)果，而忽視學習的過程。如果我們的學生沒有思維空間或缺少自主學習的思維空間，就很難談得上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，要真正培養(yǎng)中學生的創(chuàng)新思維，教師要想方設(shè)法，設(shè)計一些易于激發(fā)創(chuàng)新性思維的學習活動，發(fā)展學生的創(chuàng)新意識。實驗不僅能有效地幫助學生領(lǐng)會基本的物理知識，而且通過觀察實驗現(xiàn)象，分析和解決實驗中出現(xiàn)的問題，也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維。例如在探究 “研究阿基米德原理”的實驗教學中，指導學生完成課本的實驗內(nèi)容后，再要求學生換用其他的液體重做實驗，先讓學生猜想實驗結(jié)果會如何？再動手操作實驗進行驗證。同時在這個實驗中還可以啟發(fā)學生進一步去驗證浮力的大小與液體的深度無關(guān)的原因。還有，在做“沸騰”現(xiàn)象的實驗時，可以向?qū)W生提出這樣的問題：先用一個試管裝入適量的水，再將試管豎直放入燒杯中，然后用酒精燈給燒杯加熱，燒杯中的水沸騰了，試管里的水是否也沸騰？如再將試管里的水換為酒精呢？情況會怎樣？通過這樣增設(shè)問題可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。